Prof. Dr. Závoti József (2010)
Nyugat-magyarországi Egyetem
Definíció:
Adott:
n db alapsokaság metrikus skálán. Ekkor az xi ismérvértékek számtani átlaga:
Példa:
Petiék biciklitáborban vesznek részt. Minden nap mérik a megtett távolságot, ami hétfőn 10 km, kedden 12, majd szerdán 16, csütörtökön 12, míg pénteken 17 km. Otthon kiszámolják, hogy ezen értékek számtani átlaga:
.
Azaz naponta átlag 13,4 kilométert tettek meg.
Megjegyzés:
Mivel ez az átlagfajta a legközismertebb, a mindennapokban gyakran elhagyják előle a számtani jelzőt.
Definíció:
Számtani átlagot nemcsak az egyenként ismert xi adatokból, hanem gyakorisági sorból is számíthatunk. Ekkor:
ahol fi az i-edik osztály gyakorisága, xi az i-edik osztályhoz tartozó egyetlen ismérvérték.
Osztályozott gyakorisági eloszlások esetén:
Ekkor
az i-edik osztály közepe.
A számtani átlag számításához relatív gyakoriságok is használhatók:
: abszolút gyakoriság
: relatív gyakoriság
Ekkor a számtani átlag:
Példa:
Egy vállalatnál felmérték az alkalmazottak, összesen 250 ember éves keresetét.
Ezen ismérv alapján 10 osztályt alkottak, így számolták ki az átlagkeresetet.
|
Vagyis az egy dolgozóra jutó éves átlagkereset 2064,4 ezer Ft.
Definíció:
Súlyozott számtani középérték:
ahol:
-k az
értékekhez tartozó súlyszámok. Az
-k egymás közötti arányait szemléltetik.
Példa:
Egy vizsgán az írásbelin szerzett pontszámokat háromszoros, míg a szóbelin és a teszten elért pontokat egyszeres súlyozással veszik figyelembe. Az egyik tanuló írásbelin 85, szóbelin 70, míg a teszten 90 pontot szerzett. A végső jegynél az
pontszámot veszik figyelembe.
Tétel:
A számtani átlag tulajdonságai:
Adott
adatok esetén a
előjeles hibák összességében kiegyenlítik egymást:
eltérésnégyzet-összeg akkor minimális, ha
. Azaz fennáll az
egyenlőtlenség, minden olyan esetben, amikor
.
Bizonyítás:
Vegyük
függvényt! Ennek ’a’ szerinti első deriváltját nullával egyenlővé téve szélsőérték-helyet kapunk, ami pont
:
A második derivált:
, tehát a függvény az
pontban veszi fel minimum-értékét.
Adottak
ismérvértékek
számtani átlaggal. Ekkor
,
lineárisan transzformált ismérvértékek
számtani átlaga és az eredeti
átlag között igazolható a következő összefüggés:
Ismerjük két részsokaság adatait:
, átlaga
, átlaga
Ekkor
és
elemekből álló egyesített sokaság átlaga:
Példa 1:
Átlag 250 km-t megyünk bérelt kocsinkkal naponta. Mennyibe kerül átlagosan az autókölcsönzés, ha az autókölcsönző naponta 4400 Ft fix díjat, valamint megtett km-enként 40 Ft-ot számol fel?
Az alapsokaság ekkor
: az egyes napokon megtett út.
=4400 Ft (fix díj)
=40 Ft/km (benzinpénz)
(átlag 250 km-t megyünk naponta)
A 3. tulajdonság alapján:
. Ennyit fizetünk a kölcsönzőnek átlagosan naponta.
Példa 2:
Egy négyszáz fős üzemben az átlagkereset 29200 Ft. Egy másik üzemben 300 fő dolgozik, az ő átlagkeresetük 40100Ft.
A 4. tulajdonság alapján együttesen a két üzemben dolgozók átlagosan
=33880 Ft-ot keresnek.
Megjegyzés:
A számtani közép nem mindig jó jellemzője egy sokaságnak, mivel nagyon érzékeny a kiugró értékekre. Például, ha egy 10 fős csoport 9 tagja 40000 Ft-ot keres,1 pedig 400000 Ft-ot, a csoport átlagkeresete 76000 Ft:
Ennek kiküszöbölésére alkalmazzák a robusztus becslést (trimmed mean), amikor a legkisebb és legnagyobb számot elhagyják az átlagolásnál.